我们看不见的所有黑暗

宇宙中充满了暗能量和其他神秘现象

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人类一直仰望星空。那些在浩瀚黑暗中闪烁的光点激发了好奇心、惊奇和敬畏。我们最新的轨道天文台,詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST),于2021年发射,正在传回来自星系、恒星摇篮星云和超大质量恒星的可见光和红外光的惊人图像。25多年前,天体物理学家发现,宇宙实际上正在加速膨胀,而不是像预期的那样减速;某种在光点和星团之间看不见的力量正在使宇宙向各个方向猛冲。宇宙中充满了这种所谓的暗能量和其他神秘现象。

太空的空旷真空充满了转瞬即逝的奇异粒子。其中一些粒子——无论是所谓的弱相互作用重粒子(WIMP)、轴子,还是其他尚未发现的粒子——可能是将星系拉在一起的看不见的暗物质。一些恒星可能由暗物质自身的湮灭提供能量。

太空中存在广阔的空洞,有些跨越数亿光年,科学家认为这些空洞是研究中微子等不太了解的粒子的理想区域。一些星系主要由暗物质构成,恒星非常稀少。更奇怪的是,今年早些时候,天文学家报告了一个星系发出无线电信号,但几乎没有任何可见光的发现。


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我们所知的最黑暗的地方无疑是黑洞。它们的引力中心吞噬所有光线,科学家怀疑黑洞内部的空间是可伸缩的,并且可以永远增长,或者通过时空中的虫洞连接到其他黑洞。黑洞的存在最初由阿尔伯特·爱因斯坦假设提出,但花了一个世纪才捕捉到黑洞的图像,即使是那张图像也仅仅是包裹在事件视界半影周围的炽热物质环——黑洞仍然是模糊不清的

这些黑暗现象的解释可能在光点中找到。 JWST 发现了大爆炸后早期形成的庞大星系。它们的存在可能预示着黑洞形成的潜在替代方式

宇宙学中更令人费解的假设之一是,我们的宇宙可能是较低维度的全息投影。这个概念引发了关于黑洞和早期宇宙的新想法。时空本身可能不是宇宙固有的特征;相反,它可能起源于宇宙更基本的框架。诺贝尔奖获得者物理学家已经证明,我们的现实不一定是……真实的

人类确实仰望星空,但我们的眼睛是有限的,只能感知电磁光谱的 0.0035%。我们看不到无线电波、X 射线或热量,更不用说引力或磁力等其他力了,但创新技术正在使我们能够理解一些看不见的东西。整体大部分仍然隐藏在黑暗中,但这并不意味着我们会停止探索。

安德烈娅·加夫里列夫斯基《大众科学》的首席新闻简报编辑。她撰写每日“今日科学”新闻简报,并负责该杂志的所有其他新闻简报。此外,她还管理所有特别收藏版,过去曾担任《大众科学思想》、《大众科学空间与物理》《大众科学健康与医学》的编辑。加夫里列夫斯基在《科学家》杂志开始了她的新闻职业生涯,在那里她是一名专题撰稿人和编辑,负责生命科学领域的“热门”研究论文。她曾在教育出版领域工作六年多,为生物学、环境科学和营养学高等教育编辑书籍。她拥有哥伦比亚大学地球科学硕士学位和新闻学硕士学位,哥伦比亚大学也是普利策奖的所在地。

更多作者:安德烈娅·加夫里列夫斯基
《大众科学》特刊 第 33 卷 第 2s 期本文最初以“我们看不见的所有黑暗”为标题发表于《大众科学》特刊 第 33 卷 第 2s 期 (),第 1 页
doi:10.1038/scientificamerican062024-7vlPXZtKlOLlOH9fzzmOTy
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